Optimización de las operaciones de mantenimiento

La optimización de las operaciones de mantenimiento en las fábricas reduce el tiempo de inactividad y el costo

Para las fábricas, puede ser difícil asegurar presupuestos de inversión de capital para comprar nuevos equipos. Es una de las razones por las que las empresas buscan cada vez más formas de extender la vida útil de sus activos existentes, en la que el mantenimiento desempeña un papel importante. En los últimos años, se ha centrado la atención en el mantenimiento predictivo, que involucra la Internet de las cosas industrial (IIoT) mediante sensores o aprovechando las tecnologías de IA para recopilar datos y detectar signos de desgaste antes de que falle el equipo. Dicha advertencia previa ayuda a prevenir tiempos de inactividad inesperados y optimizar el ciclo de reemplazo de componentes.

Áreas de negocios donde los usuarios quieren utilizar tecnología de la información

Interés en la gestión de instalaciones

¿Qué es el mantenimiento?

Hiroshi Nishiyuki, jefe de Diseño e Ingeniería de Sistemas de FA de Mitsubishi Electric, explica la importancia del mantenimiento: “¿Conduce un automóvil en su vida cotidiana? Como quizás muchos conductores ya sepan, los propietarios de automóviles necesitan que sus automóviles se inspeccionen y reparen con regularidad, y el mantenimiento asociado debe estar a cargo de un mecánico calificado. El aceite del motor también debe reemplazarse periódicamente, y las piezas de desgaste como los neumáticos y las pastillas de freno deben cambiarse a menudo, por ejemplo, cuando alcanzan los límites de uso predeterminados”.

Durante un servicio, si un componente aún no ha alcanzado su límite de uso, pero se espera que lo exceda antes de la siguiente inspección, el mecánico a menudo lo reemplazará, lo que acarrea costos de mano de obra y piezas. Por otro lado, independientemente de cuándo suceda, si el automóvil tiene un neumático desinflado o se rompe repentinamente, debe repararse lo antes posible.

Nishiyuki continúa: “En una fábrica, el tiempo de inactividad de las instalaciones y los equipos de fabricación puede repercutir sobre el plan de producción y toda la organización. Es por eso que los ingenieros de mantenimiento realizan inspecciones diarias y reemplazan los componentes cuando alcanzan sus límites de uso antes de que surjan problemas y corrigen el equipo rápidamente si ocurren problemas”.

De acuerdo con los Estándares Industriales Japoneses (JIS), este tipo de mantenimiento se define como “mantenimiento preventivo” y “mantenimiento correctivo”, respectivamente.

Soluciones de mantenimiento total para fábricas

En el contexto económico actual, puede ser difícil asegurar los presupuestos de inversión de capital para comprar nuevos equipos. Esa es la razón por la que las empresas buscan cada vez más formas de extender la vida útil de sus activos, y el mantenimiento desempeña un papel importante en esto.

Según una encuesta realizada por la Federación de Maquinaria de Japón en 2019, más del 50% de las máquinas metalúrgicas de Japón ha estado en funcionamiento durante 15 años o más, y más del 25% tiene al menos 30 años de antigüedad. Estos datos reflejan la importancia del mantenimiento.

Nishiyuki explicó: “En los últimos años, se ha centrado la atención en el mantenimiento predictivo. Esto suele involucrar la Internet de las cosas (IIoT) industrial vinculada sensores o que aprovecha las tecnologías de IA para recopilar datos y detectar signos de desgaste antes de que falle el equipo”. Dicha advertencia previa ayuda a prevenir averías inesperadas y optimizar el ciclo de reemplazo de componentes.

Según una encuesta realizada por el Instituto de Mantenimiento de Plantas de Japón en 2020, en términos de áreas en las que se espera que se utilicen tecnologías como la IIoT y la IA, la respuesta principal (más del 30%) fue la gestión de instalaciones, con análisis/predicción/simulación en la tercera posición sobre cómo se aprovecharía.

Al reflexionar sobre los intereses actuales en la industria manufacturera, Nishiyuki enfatizó: “Para satisfacer las necesidades de las empresas en todas las industrias, las soluciones de mantenimiento total de Mitsubishi Electric proporcionan un soporte integral para las operaciones de mantenimiento. Mediante el aprovechamiento de la IIoT para recopilar datos sobre las condiciones de los equipos y el uso de la IA para el análisis y el diagnóstico predictivo, es posible lograr un mantenimiento eficiente y basado en datos”.

“El mantenimiento preventivo y predictivo ayuda a evitar problemas antes de que surjan. El mantenimiento correctivo aborda las fallas del equipo una vez que se han producido. Mitsubishi Electric tiene una amplia gama de soluciones para cualquier escala de equipos o línea de producción, y apoya a los clientes en todos los aspectos de sus actividades de mantenimiento”, añadió Hiroshi Nishiyuki.

Mantenimiento predictivo: Soluciones inteligentes en la fábrica de helados “Yukimi Daifuku”: el primer paso hacia un sistema completamente automatizado

El fabricante de golosinas Lotte está trabajando proactivamente para que su fábrica de Urawa sea más inteligente. La estrella de esta instalación es la línea de producción de helados “Yukimi Daifuku”, donde se están realizando estrategias de mantenimiento predictivo y mejora continua de la calidad mediante el uso de soluciones de análisis de datos en tiempo real y computación perimetral.

Estudio de caso de cliente: Lotte Co. Ltd, Urawa Factory trabaja para que su fábrica “Yukimi Daifuku” sea más inteligente - Adquisición y análisis de datos a nivel de milisegundos en tiempo real

Mantenimiento preventivo: El fabricante de golosinas Takeuchi Confectionery implementa soluciones de mantenimiento preventivo basadas en la IIoT

La IIoT se considera una tecnología avanzada, pero el trabajo de los operadores sigue siendo un elemento clave en el negocio de los dulces. Takeuchi Confectionery Group un fabricante en Kaga, Ishikawa (Japón), ha implementado con éxito estrategias de mantenimiento preventivo al aprovechar las tecnologías impulsadas por el IIoT para su proceso de horneado de “Kintsuba”, que son dulces de frijoles rojos al vapor. Introdujeron una solución de diagnóstico que puede predecir la cantidad de veces que se puede usar un activo determinado según su condición.

Estudio de caso de cliente: Takeuchi Confectionery

Mantenimiento correctivo: El registrador del sistema MELSEC iQ-R agiliza significativamente el análisis de la causa raíz de la falla del equipo

En un sitio de producción altamente automatizado, a veces puede ser difícil identificar la causa precisa detrás de las fallas de equipos. Con el módulo registrador del sistema MELSEC iQ-R de Mitsubishi Electric, que vincula los datos de PLC con grabaciones de video, las fábricas pueden reducir significativamente el trabajo involucrado en la resolución de problemas.

El registrador del sistema reduce en un 93% el tiempo para investigar la causa del problema del equipo

El que avisa no es traidor

La implementación de tecnologías para permitir el mantenimiento predictivo requiere inversión. Entonces, ¿por qué deberían pagar las empresas para introducir dicho sistema? La respuesta es que, incluso si los problemas son infrecuentes, el tiempo de inactividad asociado a la falla del equipo puede ser muy costoso.

Hiroshi Nishiyuki añadió: “Se puede aplicar un argumento similar a la implementación de medidas de ciberseguridad. A medida que las soluciones impulsadas por la IIoT y las fábricas inteligentes se vuelven más generalizadas, se conectan más equipos e instalaciones a las redes de comunicaciones. Esto significa que el estado de los equipos se puede ver desde la planta de producción o desde ubicaciones remotas, con datos relevantes fácilmente accesibles en la nube”. Tanto para el mantenimiento predictivo como para la ciberseguridad, puede ser difícil ver un retorno directo sobre la inversión, porque los problemas solo se producen en contadas ocasiones. Incluso si una empresa está dispuesta a invertir en mantenimiento predictivo, puede ser reacia a invertir en ciberseguridad, porque las empresas generalmente no creen que sus fábricas sean víctimas de ataques cibernéticos.

Sin embargo, la protección contra estos eventos es similar a preguntar “¿Qué hace con respecto al riesgo de incendio?”. Claro está que las empresas deben tomar medidas para prevenir incendios, pero también deben decidir con antelación y practicar qué hacer en caso de que ocurra uno. De lo contrario, un incendio podría causar daños significativos e impedir que la fábrica funcione. Esto es cuestión de gestión de riesgos o planificación de continuidad del negocio (BCP), lo que garantiza que las empresas estén preparadas para un desastre, como un incendio o, por ejemplo en Japón, después de un terremoto. La inversión es necesaria, pero quizás sea cuestión de cuánto se debe invertir.

Recientemente, las compañías de seguros han comenzado a ofrecer pólizas de seguro de ciberseguridad. Este problema ahora está recibiendo más atención, ya que los consultores especializados pueden realizar simulaciones para mostrar cuánto podría perder una empresa como resultado de un ataque cibernético.

Para responder a las inquietudes de dichos riesgos, Nishiyuki explicó: “Es importante trabajar con socios de confianza que sean capaces de apoyar a las empresas para prepararse y minimizar dichos riesgos. Por ejemplo, Mitsubishi Electric tiene una política de seguridad de productos y pautas para los productos de automatización de fábrica (FA) utilizados en fábricas. Sus instalaciones de producción de Nagoya Works e Industrial Mechatronics Systems Works cuentan con certificación IEC 62443-4-1, una norma de seguridad internacional para el sector, y su proceso de desarrollo de productos también cumple con diversos requisitos de seguridad.

El Centro de Coordinación del Equipo de Respuesta a Emergencias Informáticas de Japón (JPCERT/CC) también ha publicado pautas para la seguridad industrial, así como una guía de seguridad para introducir aplicaciones IIoT en fábricas.

Conclusión

Hiroshi Nishiyuki concluyó: “La industria manufacturera está atravesando cambios sin precedentes. Mitsubishi Electric continúa apoyando estos desarrollos con el objetivo de ayudar a los clientes en su trayectoria hacia la transformación digital. Recomiendo que las empresas encuentren un socio de confianza como Mitsubishi Electric, con quien puedan consultar sobre problemas específicos o inquietudes sobre cómo encontrar las soluciones más adecuadas para las fábricas”.

Hiroshi Nishiyuki Jefe del Departamento de Soluciones de Sistemas de FA de Mitsubishi Electric

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